3 usos de la energía solar térmica de concentración según el DOE

El Departamento de Energía (DOE) se refirió a las aplicaciones actuales de la energía solar térmica de concentración para reemplazar progresivamente los combustibles fósiles en el abastecimiento de proyectos industriales, donde se genera el 15 % de las emisiones contaminantes de la economía estadounidense.

1. La energía solar llega a la producción de alimentos

En la actualidad, la generación de calor es una parte esencial de la fabricación de diversos productos: «desde cosméticos y textiles hasta acero y chips de computadora» se logran con la exposición de la materia prima a altas temperaturas, principalmente obtenidas con la quema de combustibles fósiles que, como fue demostrado, agravan la contaminación atmosférica con la emisión de gases.

«En EE. UU., los combustibles fósiles generaron el 90 % de la energía térmica utilizada en los procesos de fabricación en 2014, lo que explica por qué el sector industrial representa un tercio de las emisiones de CO2», explicaron desde el DOE. Por este motivo, y con miras a contribuir a la aceleración de la transición energética, el organismo destacó el aporte de la energía solar térmica de concentración (CSP) para lograr la descarbonización del área.

Según explicó, el proceso se lleva a cabo mediante espejos que captan los rayos solares y concentran la luz en un receptor que, a continuación, produce calor. A su vez, la radiación concentrada calienta los fluidos térmicos a temperaturas de entre 400 °C y 1000 °C, para después ser aislados y empleados para la producción de energía durante la noche o en momentos en que el acceso a la luz es reducido.

Al momento de su uso, el material pasa por un intercambiador de calor para producir vapor que, a su vez, impulsa una turbina conectada a un generador eléctrico, generando energía limpia. Pero, ¿cuál es la utilidad real de esta alternativa? En primer lugar, el DOE subrayó su rol en la producción de alimentos.

Tanto la industria estadounidense de bebidas como la de comida comenzaron a incorporar este recurso a su sistema de fabricación. Ejemplo de ello es la firma Horizon Nut, que contrató el servicio de Sunvapor para escaldar, pasteurizar y tostar frutos secos con respaldo de la CSP. Asimismo, el suministro demostró ser útil en la elaboración de quesos y en pruebas para tostar chiles, llevadas a cabo en los Sandia National Laboratories.

2. Energía solar en el tratamiento del agua

Por otra parte, la CSP también gana terreno como recurso para garantizar la desalinización. La recuperación del agua proveniente de entornos salinos, como el mar, es un requisito para su uso seguro y la obtención de agua dulce. En esta línea, la empresa Trevi Systems comenzó a implementar la CSP en el calentamiento de los líquidos para la eliminación de sustancias aditivas. Desde el DOE, aseguraron que la alternativa también es útil para depurar el agua procedente de pozos petroleros y gasíferos, salmueras concentradas y aguas residuales industriales y agrícolas.

Cabe destacar que el sistema de Trevi logró materializarse gracias a una financiación por US$2 millones otorgada por el departamento para crear la planta desalinizadora local. «El funcionamiento exitoso del sistema de ósmosis directa produjo agua similar a la convencional, utilizando únicamente energía solar, en reemplazo de la electricidad», puntualizaron desde el organismo.

3. El potencial de la CSP para fabricar combustible

En tercer lugar, los expertos señalaron el avance de la CSP en la cadena productiva de combustibles. En investigaciones conducidas por el National Laboratory of the Rockies, se está poniendo a prueba la capacidad de la energía térmica concentrada en la producción de hidrógeno e hidrocarburos. En el primer caso, señalaron que la fuente solar puede servir en «procesos termoquímicos o electrólisis» para obtener el hidrógeno solar. En el segundo, señalaron la posibilidad de producir combustibles de carbono a partir de la síntesis de hidrógeno solar y CO2.